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数字电子技术

发文时间:2025-07-04 撰稿人:

M307015B数字电子技术

(2.5学分,40学时;专业教育平台/学科基础课程模块;适用专业:电气工程及其自动化;先修课:电路、模拟电子技术)

数字电子技术是为电气工程及其自动化专业开设的学科基础课程,是该专业的核心课程之一,同时也是一门实践性很强的课程。课程的教学目的是使学生掌握数字电子技术的基本工作原理、基本分析方法和基本应用技能,能够对各种基本逻辑单元进行分析和设计,学会使用标准集成电路和可编程逻辑器件,初步具备根据实际要求应用这些单元构成简单数字系统的能力,了解当前数字系统设计的最新技术,为后续学习奠定坚实的基础。

课程主要内容包括:数字逻辑基础、硬件描述语言基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、可编程逻辑器件、A/D与D/A转换器、脉冲产生与变换等。

课程教学内容和要求

序号

知识单元(章节)

知识点

教学要求

推荐学时

教学方式

支撑课程教学目标

1

绪论、数字逻辑基础

数字电子技术发展史,数制、数制转换、编码;逻辑代数

1.掌握数制、数制之间的转换;

2.掌握常用编码;

3.掌握逻辑代数运算;

4.掌握逻辑函数及其卡诺图化简。

5.HDL语言基本结构

6.HDL语言基本语法

7.HDL语言数据类型

8.HDL语言运算符

8

讲授

1

2

逻辑门电路

TTL电路、CMOS电路、数字电路系列

1.了解标准TTL与非门及其电路特性;

2.了解基本CMOS门及其电路特性;

3.了解OC门、TSL门、传输门及其应用;

4.掌握TTL与CMOS电路系列及其参数。

5

讲授

1

3

组合逻辑电路

组合逻辑电路概念、特点、分析、设计;组合逻辑电路模块

1.掌握组合逻辑电路的分析;

2.理解组合逻辑电路的设计;

3.了解组合逻辑电路中的竞争与冒险;

4.掌握组合逻辑电路模块及其应用。

5.HDL语言描述组合逻辑电路

9

讲授

1

4

时序逻辑电路

触发器;时序逻辑电路概念、特点、分析、设计;时序逻辑电路模块

1.掌握各种触发器结构、原理、特征方程;

2.掌握时序逻辑电路的基本结构及特点;

3.掌握时序逻辑电路的分析;

4.理解常用时序集成模块及其应用;

5.HDL语言描述触发器和锁存器;

6.HDL语言描述时序逻辑电路

11

讲授

1

5

可编程逻辑器件

可编程逻辑器件概念、结构、典型器件;ROM、RAM

1.了解可编程逻辑器件综述;

2.理解FPGA与CPLD简介;

3.理解各种存储器及其应用。

0

自学

3

6

A/D与D/A转换器

A/D和D/A转换器的概念、原理、应用

1.理解A/D和D/A转换原理;

2.了解A/D和D/A性能参数;

3.掌握常用D/A转换器;

4.掌握常用A/D转换器。

4

讲授

1

7

脉冲产生与整形

脉冲电路的概念、种类;用555定时器实现脉冲电路

1.了解脉冲电路的基本特性;

2.理解555定时器;

3.掌握用555定时器实现脉冲电路。

3

讲授

1

实验1

组合逻辑电路

加法器、编码器、译码器,选择器

通过对典型组合逻辑电路的设计与调试,掌握组合逻辑电路的分析与设计方法。

2

实际操作

2

实验2

触发器

D触发器、JK触发器、锁存器

通过检验触发器的功能,掌握触发器的基本原理,为触发器的应用打下基础。

2

实际操作

2

实验3

555定时器

555定时器

555定时器的应用,包括单稳态触发器、施密特触发器、多谢振荡器。

2

实际操作

2

实验4

可编程逻辑器件

可编程逻辑器件FPGA

掌握基于EDA软件的Quartus II进行数字系统设计的方法和流程。

2

讲授+实际操作

3

实验5

A/D与D/A转换器

A/D转换器、D/A转换器

基于FPGA开发板,对常用转换器A/D与D/A转换器的应用实验,为后续课程打下基础。

2

实际操作

3

实验6

8路抢答器设计

组合与时序逻辑电路综合

通过完成综合实验8路抢答器设计,巩固和加强全课知识的应用。

4

实际操作

3

 


常用资源

  • 第八届电气化交通前沿技术论坛
  • 电气电子与网联化能源系统国际学术会议(E...
  • 电机工程学报
  • 国家电力人才网
  • 电力牵引教育部研究中心
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